JP2005534123A - Computer system for configuring firmware for automation equipment - Google Patents
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Abstract
本発明は、自動化装置に対するファームウェアを構成するためのコンピュータシステムに関し、ファームウェアがパケット(202)を含んでおり、システムは、自動化装置のファームウェアのデータモデル(102)の複写を含むデータバンク(100)と、データモデルのエンティティを実在化するための入力手段(106)と、実在化されたエンティティの実行のためのパケットを生成するためのプロセッサ手段(108)とを有する。The present invention relates to a computer system for configuring firmware for an automation device, where the firmware includes a packet (202), and the system includes a data bank (100) that includes a copy of the automation device firmware data model (102). And input means (106) for materializing entities of the data model and processor means (108) for generating packets for execution of the actualized entities.
Description
本発明は、ム並びにこのような構成に対する方法及びコンピュータプログラムに関するものである。 The present invention relates to a method and a computer program for such a configuration.
従来の技術から、いわゆる開いた駆動調節器および開いた駆動調節器に対するソフトウェアを生成するための方法は知られている。駆動調節器とは、例えばモータのような電気式又は液体圧式アクチュエータを作動させるためのコンバータ装置およびそのソフトウェアとして理解される。特に従来の技術から、中央および非中央の自動化のためのいわゆるインテリジェントな駆動が知られている。その際設備の種々のコンポーネントが階層的な構造のなかのプロセス制御および調節の課題を引き受ける。 From the prior art, so-called open drive regulators and methods for generating software for open drive regulators are known. A drive regulator is understood as a converter device and its software for operating an electric or hydraulic actuator, for example a motor. Particularly known from the prior art are so-called intelligent drives for central and non-central automation. The various components of the facility then take on the task of process control and adjustment in a hierarchical structure.
例えばサーボコンバータは相応の調節データを直接的な経路で管理システムに報知する。複数の調節器がステーションのなかに存在するならば、これらは直接的なデータ交換の役割をする通信バスを経て互いに接続される。 For example, the servo converter informs the management system of the corresponding adjustment data via a direct route. If multiple regulators are present in the station, they are connected to each other via a communication bus that serves as a direct data exchange.
また例えば印刷・巻取り技術における特殊な調節および制御課題に対してもインテリジェントな駆動装置が使用される。インテリジェントな駆動装置はそのために、オペレーションソフトウェアにより応用の必要性にマッチングされる機能を用意する。これらの応用特有の要求に対して、インテリジェントな駆動装置は種々の調節および制御要素のライブラリーを用意する。その際それは一般的な調節および自動化技術の通常のモジュール、プロセス調節器、テクノロジー調節器、監視/診断アルゴリズムおよび始動センダである。 Intelligent drives are also used for special adjustment and control tasks, for example in printing and winding technology. The intelligent drive therefore provides a function that is matched to the application needs by the operation software. For these application-specific requirements, the intelligent drive provides a library of various adjustment and control elements. In that case it is the usual modules of general adjustment and automation technology, process regulators, technology regulators, monitoring / diagnostic algorithms and start-up senders.
従来の技術から、特に製造者サービス文書(2000年10月発行)の相応の機能説明から、シーメンス社の駆動調節器SIMODRIVEが知られている。これらの調節器は回転数/位置検出有り/無しの同期および非同期電動機に対する制限、回転数調節、作動報知/警報反応、診断機能を含む四象限電流回路の調節のような駆動機能を含んでいる。 From the prior art, in particular from the corresponding functional description of the manufacturer service document (issued in October 2000), the Siemens drive regulator SIMODRIVE is known. These regulators include drive functions such as limiting for speed / position detection with / without synchronous and asynchronous motors, speed adjustment, operational alarm / alarm response, and four-quadrant current circuit adjustment including diagnostic functions. .
独国特許出願公開第4013960 A1号明細書から制御プログラムを生成するための方法および装置が知られている。工作機械またはロボットを制御するための制御プログラムはアクチュエータプログラム、ステッププログラムおよび論理プログラムから成っている。アクチュエータプログラムは基本作動パターンに基づいて各アクチュエータの入力/出力関係を定める。ステッププログラムはアクチュエータのステップ状の作動を、また論理プログラムは例えばインターロック条件のような論理条件を定める。この方法の欠点は、アクチュエータのオペレーションパターンまたは作動パターンに基づいてアクチュエータプログラムが第1のステップで作成され、アクチュエータのオペレーションを作成しなければならず、それに基づいてステッププログラムが発生されることである。この方法は比較的柔軟性がなく、また費用がかかり、さらに分散され開いたシステムに適していないことである。 A method and a device for generating a control program are known from DE 4013960 A1. A control program for controlling a machine tool or a robot includes an actuator program, a step program, and a logic program. The actuator program defines the input / output relationship of each actuator based on the basic operation pattern. The step program defines the stepwise operation of the actuator, and the logic program defines logical conditions such as interlock conditions. The disadvantage of this method is that the actuator program is created in the first step based on the operation or actuation pattern of the actuator, the actuator operation must be created, and the step program is generated based on it. . This method is relatively inflexible, expensive, and unsuitable for distributed and open systems.
独国特許出願公開第19907604 A1号明細書から、変換装置を始動し、設備し、構成し、またパラメータ化するためのグラフィックなユーザインタフェースが知られている。作動データおよびモータ特性データのような量は制御ユニットに入力可能である。これらの値からパラメータ化可能な電子的な制御に対するパラメータセットが制御ユニットにおいて計算される。グラフィックなユーザインタフェースはこれらの量並びにパラメータセットをユーザに対して指示する。その際の欠点は、トポロジーにあらかじめ与えられたファームウェアのパラメータ化のみは可能であるが、ファームウェア自体のトポロジーの構成は可能でないことである。 From DE-A 19907604 A1 a graphic user interface is known for starting, installing, configuring and parameterizing a conversion device. Quantities such as operating data and motor characteristic data can be input to the control unit. A parameter set for electronic control that can be parameterized from these values is calculated in the control unit. A graphical user interface indicates these quantities and parameter sets to the user. The disadvantage in that case is that it is only possible to parameterize the firmware given in advance to the topology, but it is not possible to configure the topology of the firmware itself.
米国特許第5168441号明細書から、自動化装置におけるユーザプログラムをグラフィックにプログラムするための方法は知られている。この方法に対しては、自動化装置上に存在しており、グラフィックに作成されたユーザプログラムを自動化技術にロードすることを可能にするファームウェアが必要である。その際に、ファームウェアのバリエーションおよびマッチングのソフトウェア開発がサポートされないことが不利である。 From US Pat. No. 5,516,441 a method for graphically programming a user program in an automated device is known. For this method, there is a firmware that exists on the automation device and that allows the user program created in the graphic to be loaded into the automation technology. In this case, it is disadvantageous that the software development of firmware variation and matching is not supported.
本発明は自動化装置に対するファームウェアを構成するための改善されたコンピュータシステムおよび相応の方法を提供することである。 The present invention provides an improved computer system and corresponding method for configuring firmware for automated equipment.
本発明の課題はそれぞれ相応の独立請求項の特徴により解決される。本発明の好ましい実施形態は従属請求項にあげられている。 The object of the invention is solved by the features of the corresponding independent claims. Preferred embodiments of the invention are given in the dependent claims.
本発明は、特にファームウェアの拡張および変更可能性を顧慮して、自動化装置に対するファームウェアの効率的な構成を可能にする。その際に、ファームウェアが例えば駆動システムのような自動化装置に対して拡張およびスケーリング可能に構成され得ることは特に有利である。 The present invention allows for efficient configuration of firmware for automated devices, especially with consideration for firmware expansion and changeability. In doing so, it is particularly advantageous that the firmware can be configured to be expandable and scalable with respect to an automated device, for example a drive system.
このことは駆動システムの、一目瞭然なエンティティへのファームウェアの分割によりサポートされるマッチングおよびバリエーション開発に対して特に有利である。それによりソフトウェアの開発、拡張およびケアが配分されて、即ち例えばメーカーおよび例えばOEMカスタマのような第三者により有利に行われ得る。その際にエンティティの除去も付加もサポートされる。 This is particularly advantageous for matching and variation development supported by the division of firmware into obvious entities in the drive system. Thereby, the development, extension and care of the software can be distributed, i.e. advantageously carried out by third parties such as manufacturers and OEM customers, for example. At that time, both removal and addition of entities are supported.
本発明によれば、ファームウェアの構成はファームウェア構成のデータモデルに基づいており、それから可能なファームウェアトポロジーを生ずる。ファームウェアはモジュラーに構成されている。即ちそれは、データモデルのなかで相応のエンティティにより表わされるいわゆるパケットから成っている。 According to the present invention, the firmware configuration is based on a firmware configuration data model, from which a possible firmware topology is generated. The firmware is structured modularly. That is, it consists of so-called packets represented by corresponding entities in the data model.
好ましい仕方でエンティティは属性と、また例えば“警報ブロック”および“パラメータブロック”のようなその他のエンティティと結び付けられ得る。それによりパケット相互間の関係および個々のパケットの特性が捕捉可能である。さらに、新しいパケットによるファームウェアの拡張がサポートされる。なぜならば、存在するパケット相互間の関係が明示的に可視であるからである。パケットの除去の際に、実行可能または翻訳可能でないファームウェア構成が生じないことが保証され得る。 Entities can be associated with attributes and other entities such as “alarm blocks” and “parameter blocks” in a preferred manner. Thereby, the relationship between packets and the characteristics of individual packets can be captured. In addition, firmware expansion with new packets is supported. This is because the relationship between existing packets is explicitly visible. Upon packet removal, it can be ensured that no firmware configuration that is not executable or translatable occurs.
本発明の好ましい実施形態によれば、データモデルはデータバンクのなかに複写される。そのためには例えばマイクロソフトアクセスが適している。データバンクはこうして、それが自動化装置のファームウェアのデータモデルの複写を含んでいるようにプログラムされる。 According to a preferred embodiment of the invention, the data model is copied into the data bank. For this purpose, for example, Microsoft Access is suitable. The data bank is thus programmed so that it contains a copy of the automation device's firmware data model.
データバンクへのデータの入力により次いで、所望のファームウェア構成を決定するため、データモデルのエンティティの実在化が行われる。その結果として次いで、相応のファームウェアトポロジーが生ずる、即ちエンティティを実在化するためのデータバンクへのデータの入力に基づいて、実在化されたエンティティを実行するためのパケットが発生される。好ましくはパケットの各々は、種々のパケットが共同して作用し得るように、またこうして実行可能なソフトウェアを形成するように、インタフェースを有する。 The data model entity is then materialized to determine the desired firmware configuration by entering data into the data bank. As a result, a corresponding firmware topology then occurs, i.e., a packet is generated to execute the actualized entity based on the input of data to the databank for actualizing the entity. Preferably each of the packets has an interface so that the various packets can work together and thus form executable software.
本発明の好ましい実施形態によれば、個々のパケットの機能を実在化されたエンティティの実行、即ちファームウェアのトポロジーの発生、の後に具体化することができる、即ちパケットおよびそれらのインタフェースにより、それぞれ特有の機能がなお具体化可能である“エンベロープ”が利用に供される。 According to a preferred embodiment of the invention, the functions of the individual packets can be embodied after the execution of the actualized entity, i.e. the generation of the firmware topology, i.e. by the packets and their interfaces, respectively. An “envelope” is available for use that can still be embodied.
本発明の別の好ましい実施形態によれば、データバンクおよびそのなかに複写されたデータモデルへのアクセスが、データモデルのエンティティを宣言しかつ変更すること、またエンティティの実在化のために必要とされるデータをデータバンクに入力することを許すグラフィックなオペレータインタフェースを介して行われる。 According to another preferred embodiment of the present invention, access to the data bank and the data model replicated therein is required for declaring and modifying the data model entity and for the realization of the entity. This is done via a graphical operator interface that allows the data to be entered into the data bank.
さらに本発明においては、データモデルと一致しないファームウェアのなかの変更が阻止され得ることは特に有利である。何故ならば、非一致の構成の相応の選択が、データバンクのなかに複写されているデータモデルに基づいて全く可能でないからである。 Furthermore, it is particularly advantageous in the present invention that changes in firmware that do not match the data model can be prevented. This is because a corresponding selection of non-matching configurations is not possible at all based on the data model being copied in the data bank.
以下に本発明の好ましい実施例を図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、自動化装置に対するファームウェアを構成するためのコンピュータシステムを示す。コンピュータシステムはファームウェアパケットのデータモデルを複写するための役割をするデータバンク100を有する。例えばデータモデル102は電流調節器、回転数調節器、診断システムなどのような種々の機能に対するファームウェアパケットを定める。ファームウェアパケットはデータベース104に記憶されている。データモデル102に対する一例はさらに図2を参照して詳細に説明される。
FIG. 1 shows a computer system for configuring firmware for an automated device. The computer system has a
データバンク100には利用インタフェース106を介してアクセスされ得る。その際それはデータバンク100に複写されているデータモデル102に基づいて構成のグラフィックな選択を可能にするグラフィックな利用インタフェースである。
利用インタフェース106を介して、それらのエンティティ、それらの属性および相互の関係が、与えられた用途に対するファームウェアの構成を決定するために選び出される。この際にデータモデルのエンティティの実在化とも言う。実在化のために必要なデータはデータベース104に記憶される。
Through the
実在化の後に、データモデルの実在化されたエンティティに相応してファームウェアフラグメント110を発生させるため、ポストプロセッサ108がデータベース104にアクセスする。その際に各パケットに対して、他のファームウェアフラグメント110と通信するため、インタフェースを有するこのようなファームウェアフラグメント110が発生される。ファームウェアフラグメントのこの相互間の通信可能性に基づいて、実行可能なソフトウェアが作成される。
After realization, the
ファームウェアフラグメント110と並んで、ポストプロセッサ108は、エンティティに対応付けられる相応のドキュメンテーションテキストブロックがアクセスされ、それらが互いにドキュメンテーションとして連鎖されることによって、オンラインのドキュメンテーション112およびオフラインのドキュメンテーション114をも作成し得る。
Alongside
図2はファームウェア構成200のデータモデルに対する1つの例を示す。このファームウェア構成は数nのパケット202から成っている。逆にパケット202の各々は数mのファームウェア構成200に属し得る。
FIG. 2 shows one example for the data model of
パケット202は調節形式に無関係なパケットであってよい(属性204)。調節形式に無関係なパケットの例は、例えば特定の警報およびその類似機能のように、自動化装置に対してその調節機能に対して無関係に存在していなければならないファームウェア機能である。
The
さらにパケット202には、それが調節形式に無関係な軸性のパケット、即ち、1つの特定の軸に関するものであるが、調節形式に無関係であるファームウェアパケットであることを示すため、属性206が対応付けられ得る。その1つの例は種々の軸数の実在化に関するファームウェアパケットである。
In addition, the
さらにパケット202には属性208が対応付けられ得る。それは調節形式に関係する軸性のパケットである、即ち特定の軸の調節に関するパケットである。その際にそれは例えば電流調節器、回転数調節器または位置調節器またはカスケード調節のなかの他の調節器であってよい。
Further, an
さらにデータモデルはエンティティ 警報ブロック210を含んでいる。パケット202はその際に数nの警報ブロック210を含んでいる。他方、警報ブロック210は数mの異なるパケット202に属し得る。
In addition, the data model includes an
さらにデータモデルは、相応にパケット202に対するエンティティと結び付けられているパラメータブロック212を含んでいる。
The data model further includes a
エンティティ 警報ブロック210はさらに個々の警報214に対するエンティティと、またパラメータブロック212に対するエンティティは個々のパラメータ216に対するエンティティと結び付けられている。さらに警報214に対するエンティティはパラメータ216に対するエンティティと互いに結び付けられており、またパケット202に対するエンティティとも結び付けられている。
100 データバンク
102 データモデル
104 データベース
106 利用インタフェース
108 ポストプロセッサ
110 ファームウェアフラグメント
112 オンライン・ドキュメンテーション
114 オフライン・ドキュメンテーション
200 ファームウェア構成
202 パケット
204 属性
206 属性
208 属性
210 警報ブロック
212 パラメータブロック
214 警報
216 パラメータ
100
Claims (10)
・自動化装置のファームウェアのデータモデル(102)の複写を含むデータバンク(100)と、
・データモデルのエンティティを実在化するための入力手段(106)と、
・実在化されたエンティティの実行のためのパケットを生成するためのプロセッサ手段(108)と
を有するコンピュータシステム。 A computer system for configuring firmware for an automation device, wherein the firmware includes a packet (202),
A data bank (100) containing a copy of the automation device firmware data model (102);
Input means (106) for materializing the entity of the data model;
A computer system comprising processor means (108) for generating a packet for execution of the actualized entity;
・データバンク(110)における自動化装置のファームウェアのデータモデル(102)の複写、
・データモデルのエンティティの実在化の入力(106)、
・実在化されたエンティティの実行のためのパケットの生成(108)
を有する自動化装置に対するファームウェア構成方法。 A method for configuring firmware for an automated device, where the firmware includes a packet and includes the following steps:
A copy of the data model (102) of the firmware of the automation device in the data bank (110);
Input of the data model entity realization (106),
Generation of packets for execution of the actualized entity (108)
A firmware configuration method for an automation device having:
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